（青岛华丰伟业电力科技工程有限公司山东青岛266100）
摘要：热态冲洗是直接空冷系统首次投用进汽后必须进行的一项工作。本文以某300MW机组的热态冲洗为例，讲解了应如何根据电厂的实际情况，合理制定热态冲洗方案，使得整个热态冲洗过程好而快，对其它空冷机组的热态冲洗具有一定的借鉴作用。
关键词：直接空冷系统；热态冲洗；空冷岛；
0引言
某350MW机组采用东方汽轮机厂生产的NZK350-24.2/566/566型汽轮机，型式为超临界、单轴、两缸两排汽、一次中间再热、直接空冷凝汽式汽轮机。汽轮机排汽冷却系统采用北京基伊埃能源技术有限公司设计、制造的机械通风空冷凝汽器（ACC）。空冷凝汽器布置在主厂房外，沿排汽方向布置6列空冷管束，每列有5个冷却单元，共30个冷却单元（每个冷却单元设一台空冷风机）。其中，第2和第4个冷却单元为逆流冷却管束，其它为顺流冷却管束。
汽轮机低压缸排汽经排汽装置和蒸汽分配管进入空冷凝汽器，空冷凝汽器通过排热至大气的方式冷凝来自汽轮机的排汽，蒸汽冷凝后的凝结水由疏水管道排至排汽装置下部的凝汽器热井。空冷系统所需要的冷却空气由布置在管束下的轴流风机提供，空冷风机由变频电机经减速机驱动，冷空气流量依靠改变电机的频率来改变。
1直接空冷系统热态冲洗介绍
直接空冷系统（ACC系统）包括排汽管道、蒸汽分配管、换热器管束、凝结水管道、凝结水收集管、抽真空管道和阀门等附件组成。这些装置或设备在安装期间会产生氧化皮、铁锈、残留焊渣和尘垢等。在调试期间，采用热态冲洗的方法将这些杂质清理干净。因此，热态冲洗是直接空冷系统首次投用进汽后必须进行的一项工作。热态冲洗一般在锅炉吹管后进行，利用旁路系统对直接空冷系统进行开放式冲洗。冲洗标准：凝结水中的悬浮物含量≤10mg/l，铁离子含量≤1000ug/l。一般，蒸汽量越大和凝结水的温度越高(相比于环境温度)，清洗的效果越好。热态冲洗需要的蒸汽流量要求至少达到75%ACC系统的额定蒸汽流量。
因为是开放式冲洗，且冲洗要求较高，因此，在热态冲洗时需要注意以下几点：
（1）需要储备大量的除盐水，具备连续供水条件。
（2）冲洗流量较大，一般除盐水泵或凝补泵没有这么大的补水量。如何及时给热井补水是热态冲洗方案中的一个关键。
（3）冲洗时，大量的废水如何外排？如何将废水处理合格后外排也应在制定方案时一并考虑。
（4）ACC系统处于真空状态，排水口需设置水封，以免系统漏真空。因此，需要在排水管路上设置临时水箱或设10米高的U型水封。
2本机组热态冲洗方案介绍
2.1确定冲洗流量
热态清洗时需要的蒸汽的流量至少要达到75%ACC额定流量。本机组ACC系统额定蒸汽流量为686t/h，每列冲洗流量至少为85.75t/h。
若要满足热态冲洗流量要求，有两种方案：
第一种方案：分阶段冲洗，每次冲洗3列，另3列加装堵板，冲洗流量＞257.25t/h。该方案优点是冲洗流量容易满足，除盐水泵和凝补水泵流量均为200t/h，需加装一台100t/h的临时补水泵。缺点是需要加装堵板，每阶段冲洗完毕后需要停机拆装堵板，耽误工期。按需停机两天，每阶段冲洗10小时来计算，约需除盐水6000m3，用时4天。
第二种方案：不装堵板，分列冲洗，当冲洗某一列时，就启动这一列的风机，其他列风机停运。这种方案的优点是不需要加装堵板，不需要停机，可节省工期。缺点是当冲洗某一列时，这一列的蒸汽流量较大。但其他列也有蒸汽经过，被自然风冷凝，蒸汽流量较小，达不到冲洗的效果。经过计算，采用本方案冲洗某一列的蒸汽流量至少约280t/h。按每列冲洗10小时计算，需用水16800t，用时5天。
从两种方案比较来看，第一种方案明显优于第二种方案。因此，我们采用第一种方案：加装堵板，分阶段冲洗。临时堵板采用10mm的Q235-A的钢板制作而成，以点焊的方式将临时堵板装在管束顶部的配汽管道入口。
2.2除盐水储备问题
采用上述第一种方案，热态冲洗约需除盐水6000m3。本工程设置两个除盐水箱，可用除盐水量3000m3。本机组除盐水系统制水能力仅25m3/h，必须采取临时措施以增加除盐水储备。因此，我们从3个5000m3的的原水箱中选取#3原水箱作为临时除盐水箱。在热态冲洗前，从除盐水箱到原水箱安装临时管，用临时泵（100t/h）将除盐水输往#3原水箱，将原水箱备满。热态冲洗时，将除盐水箱出的临时管改到排汽装置，用临时泵从#3原水箱补水到排汽装置热井。
2.3废水排水问题
冲洗时的废水，温度约60～80℃，按照环保要求，不允许直接排往厂外。且废水中含有大量的铁屑、焊渣，对厂外环境也会产生污染。因此，该废水应排往废水池，经过冷却、沉淀，水质合格后方可排往厂外。
本机组设计有机组排水槽，收集主厂房所有废水，通过排水泵排往废水池。但排水泵流量只有120t/h，无法满足排水要求，只能采取临时措施。
经检查发现，废水池标高较低，低于雨水沟，挖一临时水沟（约2米长），将最近的雨水沟与废水池相连即可。废水先排往雨水沟，再通过临时水沟排往废水池。在废水池冷却、沉淀，化验合格后再用废水排水泵排到厂外。
2.4其他临时措施
本次冲洗时还配备一个废水收集箱、临时排水管、注水管和临时取样管。废水收集箱布置在主厂房与空冷岛之间。注水管的作用是在机组启动前建立真空时，将水箱注满水作水封用。在热态冲洗时，凝结水通过临时管道被排放到废水收集箱，再通过雨水沟排到废水池。热态冲洗的流程为：过热器→高旁→再热器→低旁→排汽装置→空冷换热器→凝结水回水管→废水收集箱→外排雨水沟→废水池。
3热态冲洗过程
（1）汽轮机处于盘车状态，开启低压缸减温水。投入轴封系统，启动真空系统，启动冷凝风机，第一列、第二列和第三列每列保持一台风机运行，风机投同操，真空投自动，真空维持在35kPa。
（2）第四、五、六列已经增加堵板，风机保持停运。
（3）锅炉启动后慢慢升负荷（不超过额定负荷的20%），通过高旁阀开度控制主汽压力约8.0MPa,主汽温400～450℃。
（4）缓慢开启低旁阀，开始向ACC系统供汽，控制主蒸汽流量约120t/h。利用低压缸减温水和低压旁路减温水，控制排汽装置的蒸汽温度在70℃左右，启动第一列另外四台冷凝风机，停运第二列和第三列冷凝风机，先重点冲洗第一列。
（5）冲洗约半小时后，先启动第二列的全部5台冷凝风机，再停运第一列的风机，重点冲洗第二列。
（6）冲洗约半小时后，先启动第三列的全部5台冷凝风机，再停运第二列的风机，重点冲洗第三列。
（7）如此循环冲洗，每排冲洗两遍。
（8）约4小时后，取样化验。此时水质化验结果已经合格。启动第一列、第二列和第三列得所有风机，增大主蒸汽流量至280t/h，三列一起进行冲洗。
（9）真空设定值从15kPa至35kPa不停改变，每次增减5kPa。通过改变真空来改变ACC系统排汽温度，使ACC系统冷热交替,进行冲洗。
（10）对ACC系统第一列、第二列和第三列进行连续冲洗，每半小时取样一次。
（11）此时，三列一起冲洗，化验结果显示已经冲洗合格，仅用
水约800t。为提升机组汽水品质，继续进行热态冲洗。共冲洗约12小时后手动停炉，第一阶段冲洗结束。最终，第一、二、三列的冲洗结果为Fe+63ug/l（要求﹤1000ug/l），悬浮物含量0.31mg/l（要求﹤10mg/l），用水约2500t。
（12）立即破坏真空，并启动所有冷凝风机，加快ACC系统蒸汽分配管的冷却。
（13）两天后，第一、二、三列蒸汽分配管加装临时堵板完毕，同时第四、五、六列的堵板已经拆除，开始进行第二阶段的冲洗。
（14）同样的冲洗流程，对第四、五、六列进行了冲洗，共冲洗约10小时。最终，第四、五、六列的冲洗结果为Fe+44ug/l（要求﹤1000ug/l），悬浮物含量0.33mg/l（要求﹤10mg/l），用水约2000t。
（15）至此，热态冲洗全部结束，共用水约4500t，共用时4天。
4总结及建议
本机组的ACC系统的热态冲洗效果好，用时短，耗水耗油少，为后续整套启动所必需的汽水品质尽快合格创造了条件。
总结本次热态冲洗好而快的主要原因有两个：
（1）在安装过程中，严格控制系统清洁度，做好成品保护。并在系统封闭前，对系统内的焊渣、杂物进行了彻底的清理；
（2）因地制宜，制定科学、合理的热态冲洗方案，尽可能大流量、高温度地进行冲洗；
（3）冲洗过程中尽可能制造冷热交替，提升冲洗效果。
通过本次热态冲洗，有几点建议：
（1）在安装阶段，就要严格控制好系统的清洁度，做好成品保护，尤其是空冷管束。
（2）是否需要加装堵板，要根据各自机组的特点、系统的清洁度、工期安排、补水量等，综合考量之后作出最佳选择。
（3）在进行ACC热态冲洗时，通过高、低旁来调整蒸汽参数，可同时进行汽轮机冲转。
参考文献：
[1]张晓鲁.火电机组直接空冷系统优化设计方法研究[J].中国电机工程学报，2011，31
[2]温高.发电厂空冷技术[M]．北京:中国电力出版社，2008．
作者简介：李东玲（1984—），男，湖北宜昌人，工程师，从事汽轮发电机组调试工作，现供职于青岛华丰伟业电力科技工程有限公司。
张硕（1981—），男，山东潍坊人，工程师，从事汽轮发电机组安装工作，现供职于山东电力建设第三工程有限公司。